DE69602025T2 - IMPROVED HEAT EXCHANGER - Google Patents
IMPROVED HEAT EXCHANGERInfo
- Publication number
- DE69602025T2 DE69602025T2 DE69602025T DE69602025T DE69602025T2 DE 69602025 T2 DE69602025 T2 DE 69602025T2 DE 69602025 T DE69602025 T DE 69602025T DE 69602025 T DE69602025 T DE 69602025T DE 69602025 T2 DE69602025 T2 DE 69602025T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat exchanger
- plates
- channels
- another
- flat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/102—Particular pattern of flow of the heat exchange media with change of flow direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit Kanälen ersten Typs und Kanälen zweiten Typs, wobei die Kanäle parallel zueinander verlaufen, von Wänden voneinander getrennt sind, im wesentlichen aneinander angrenzen und im Schnitt gesehen nach einem regelmäßigen Muster geordnet sind.The invention relates to a heat exchanger with channels of the first type and channels of the second type, wherein the channels run parallel to each other, are separated from each other by walls, are essentially adjacent to each other and, viewed in section, are arranged according to a regular pattern.
Ein derartiger Wärmetauscher ist u. a. aus der Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 94/100520 bekannt.Such a heat exchanger is known, among other things, from the patent application with the publication number WO 94/100520.
Dieser herkömmliche Wärmetauscher hat den Nachteil, daß die Dichtungen zwischen den verschiedenen Wänden hohen Anforderungen hinsichtlich des Abdichtens der durch den Wärmetauscher zu leitenden Flüssigkeiten genügen müssen, so daß keine in den Kanälen ersten Typs fließende Flüssigkeit in die in den Kanälen zweiten Typs fließende Flüssigkeit gelangt und umgekehrt.This conventional heat exchanger has the disadvantage that the seals between the various walls must meet high requirements with regard to sealing the liquids to be conducted through the heat exchanger, so that no liquid flowing in the channels of the first type gets into the liquid flowing in the channels of the second type and vice versa.
Das ist besonders dann wichtig, wenn die verschiedenen Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden.This is especially important when the different fluids are subjected to different pressures.
Ein derartiger herkömmlicher Wärmetauscher ist darüber hinaus schwierig zu bauen. Während des Baus muß in jedem Fall mit höchster Genauigkeit gearbeitet werden, so daß sichergestellt wird, daß die Kanäle ersten Typs allseitig von Kanälen zweiten Typs umschlossen sind.Such a conventional heat exchanger is also difficult to build. During construction, work must be carried out with the utmost precision to ensure that the first type of channels are surrounded on all sides by second type channels.
Ferner ist in der DE-A-33 30 254 ein Wärmetauscher mit Kanälen ersten Typs und Kanälen zweiten Typs offenbart, wobei die Kanäle parallel zueinander und über die gesamte Länge des Wärmetauschers verlaufen, von Wänden voneinander getrennt sind, im wesentlichen aneinander angrenzen und im Querschnitt gesehen in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind, wobei der Wärmetauscher aus Flachplatten und Profilplatten zusammengesetzt ist, die abwechselnd übereinandergestapelt sind und die Wände bilden, wobei die Profilplatten jeweils mit beiden an sie angrenzenden Flachplatten in Kontakt kommen und jede der Platten jeweils eine Trennwand zwischen dem Kanal ersten Typs auf einer ersten Seite und dem Kanal zweiten Typs auf der zweiten Seite bildet.Furthermore, DE-A-33 30 254 discloses a heat exchanger with channels of the first type and channels of the second type, wherein the channels run parallel to one another and over the entire length of the heat exchanger, are separated from one another by walls, substantially adjoin one another and, viewed in cross-section, are arranged in a regular pattern, where the heat exchanger is composed of flat plates and profile plates which are alternately stacked on top of one another and form the walls, where the profile plates each come into contact with both flat plates adjoining them and each of the plates forms a partition wall between the channel of the first type on a first side and the channel of the second type on the second side.
Das Übereinanderstapeln der Platten ermöglicht eine einfache Herstellung. Dabei ist es auch weniger von Bedeutung, daß die Platten jeweils versetzt zueinander angeordnet werden, weil die Kanäle ersten Typs in jedem Fall von Kanälen zweiten Typs begrenzt werden.Stacking the plates on top of each other makes production easy. It is also less important that the plates are arranged offset from each other because the channels of the first type are always bordered by channels of the second type.
Bei diesem herkömmlichen Wärmetauscher wurden keine Einrichtungen vorgesehen, mit denen die Flüssigkeit in die und aus den Kanälen geleitet wird.This conventional heat exchanger does not have any means of moving the fluid into and out of the channels.
Erfindungsgemäß sind die Flachplatten und die Profilplatten an wenigstens einer ihrer Seiten mit einem Anschlußstück versehen, das aus flachen und in gleichen Abständen zueinander angeordneten Verlängerungen sowie aus zwischen den Platten (2, 3) und den Verlängerungen ausgebildeten Übergangsbereichen ausgebildet ist.According to the invention, the flat plates and the profile plates are provided on at least one of their sides with a connecting piece which is formed from flat extensions arranged at equal distances from one another and from transition areas formed between the plates (2, 3) and the extensions.
Ferner zeigt die EP-A-208 042 einen Wärmetauscher, der nur Flachplatten aufweist, die mit als Haltestücke wirkenden Nuten versehen sind.Furthermore, EP-A-208 042 shows a heat exchanger which only has flat plates which are provided with grooves acting as holding pieces.
Somit bilden der eigentliche Wärmetauscher und die Anschlußstücke einen einstückigen Aufbau, so daß eine Gesamteinheit aus dem Wärmetauscher und den beidseitig an diesem ausgebildeten Anschlußstücken so einfach wie möglich gehalten ist, und die Anschlußstücke automatisch beim Übereinanderstapeln der Platten des Wärmetauschers gebildet werden.Thus, the actual heat exchanger and the connecting pieces form a one-piece structure, so that an overall unit consisting of the heat exchanger and the connecting pieces on both sides of it is kept as simple as possible, and the connecting pieces are formed automatically when the plates of the heat exchanger are stacked on top of one another.
Es wird darauf hingewiesen, daß der vorteilhafte erfindungsgemäße Aufbau die Verwendung von Wärmetauschern auch in Bereichen ermöglicht, in denen dies bisher aufgrund der hohen Kosten unattraktiv war. Ein Beispiel hierfür ist ein Lüfter für den privaten Hausgebrauch. Der Selbstkostenpreis eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist so gering, daß sich dieser zum Erzeugen der praktisch gesamten Warmluftzufuhr für das Gebäude mit Hilfe von Gebäudeabluft verwenden ließe.It should be noted that the advantageous design according to the invention enables the use of heat exchangers in areas where this was previously unattractive due to the high costs. An example of this is a fan for private household use. The cost price of a heat exchanger according to the invention is so low that it could be used to generate practically the entire warm air supply for the building using building exhaust air.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten liegen in der Verwendung als Kondensator oder auch Rekuperator in z. B. Wäschetrocknern oder Kühlanlagen, oder als Vorwärmer für Brenner.Other possible applications include use as a condenser or recuperator in, for example, tumble dryers or cooling systems, or as a preheater for burners.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Profilplatten jeweils durch Kleben mit den angrenzenden Flachplatten verbunden.According to a preferred embodiment, the profile plates are each connected to the adjacent flat plates by gluing.
Nach einer weiteren Ausführungsform reichen die Verlängerungen der Flachplatten und die flachen Verlängerungen der Profilplatten in den Bereich des ersten und des zweiten Anschlußraums, und die Verlängerungen der Platten sind an der Stelle des ersten und des zweiten Anschlußraums unterbrochen. Weitere vorteilhafte bevorzugte Ausführungsformen sind aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigen:According to a further embodiment, the extensions of the flat plates and the flat extensions of the profile plates extend into the area of the first and second connection space, and the extensions of the plates are interrupted at the location of the first and second connection space. Further advantageous preferred embodiments can be seen from the following description with reference to the attached drawing. In the drawing:
Fig. 1 eine Wärmerückgewinnungseinheit mit einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher, schematisch und aus der Perspektive,Fig. 1 shows a heat recovery unit with a heat exchanger according to the invention, schematically and from the perspective,
Fig. 2 einen Abschnitt einer Profilplatte, die in dem aus Figur ersichtlichen Wärmetauscher verwendbar ist, schematisch und aus der Perspektive,Fig. 2 shows a section of a profile plate that can be used in the heat exchanger shown in the figure, schematically and from a perspective view,
Fig. 3 den Übergangsbereich zwischen dem Profilabschnitt und dem flachen Abschnitt der aus Fig. 2 ersichtlichen Platte, schematisch und in Explosionsdarstellung aus der Perspektive,Fig. 3 the transition area between the profile section and the flat section of the plate shown in Fig. 2, schematically and in exploded view from the perspective,
Fig. 4 eine Einzelteilansicht der aus Fig. 2 ersichtlichen Platte, schematisch und aus der Perspektive,Fig. 4 is a schematic and perspective view of the plate shown in Fig. 2,
Fig. 5 eine Einzelteilansicht eines Wärmetauschers mit den aus Fig. 4 ersichtlichen Platten, schematisch und aus der Perspektive,Fig. 5 is a detail view of a heat exchanger with the plates shown in Fig. 4, schematically and from the perspective,
Fig. 6 einen Abschnitt einer Platte nach einer Variante der aus Fig. 1-5 ersichtlichen Ausführungsform, aus der Perspektive,Fig. 6 shows a section of a plate according to a variant of the embodiment shown in Fig. 1-5, from the perspective,
Fig. 7 einen Abschnitt eines Wärmetauschers mit den aus Fig. 6 ersichtlichen Platten, aus der Perspektive,Fig. 7 shows a section of a heat exchanger with the plates shown in Fig. 6, from the perspective,
Fig. 8 einen Anschluß des aus Fig. 7 ersichtlichen Wärmetauschers, als Einzelteilansicht,Fig. 8 shows a connection of the heat exchanger shown in Fig. 7, as an individual part view,
Fig. 9 den aus Fig. 8 ersichtlichen Wärmetauscher als weiter detaillierte Einzelteilansicht,Fig. 9 shows the heat exchanger shown in Fig. 8 as a further detailed individual part view,
Fig. 10 das Schaubild eines Wäschetrockners mit zwei erfindungsgemäßen Wärmetauschern,Fig. 10 shows a diagram of a tumble dryer with two heat exchangers according to the invention,
Fig. 11 eine integrierte Ausführungsform eines solchen Wäschetrockners, schematisch und in Explosionsdarstellung,Fig. 11 an integrated embodiment of such a tumble dryer, schematically and in exploded view,
Fig. 12 eine Variante des aus Fig. 8 ersichtlichen Wärmetauschers, wobei die Anschlußelemente so ausgelegt sind, daß der Wärmetauscher als Kondensator und Rekuperator wirkt,Fig. 12 a variant of the heat exchanger shown in Fig. 8, whereby the connecting elements are designed so that the heat exchanger acts as a condenser and recuperator,
Fig. 13 den aus Fig. 12 ersichtlichen Kondensator/Rekuperator in Explosionsdarstellung,Fig. 13 shows the condenser/recuperator shown in Fig. 12 in an exploded view,
Fig. 14 eine Variante der aus Fig. 2 ersichtlichen Platte, schematisch und aus der Perspektive,Fig. 14 a variant of the plate shown in Fig. 2, schematically and from perspective,
Fig. 15 einen Teil eines Wärmetauschers, der aus den aus Fig. 14 ersichtlichen Platten aufgebaut ist, schematisch und aus der Perspektive, undFig. 15 shows a part of a heat exchanger constructed from the plates shown in Fig. 14, schematically and in perspective, and
Fig. 16 eine Variante der aus Fig. 2 ersichtlichen Platte, schematisch und von oben.Fig. 16 a variant of the plate shown in Fig. 2, schematically and from above.
Aus Fig. 1 ist ein Wärmetauscher 1 ersichtlich, der aus übereinandergestapelten Platten 2, 3 besteht.Fig. 1 shows a heat exchanger 1 consisting of plates 2, 3 stacked on top of each other.
Diese Konfiguration ist besonders für das Erwärmen von zugeführter Frischluft mittels warmer Abluft in einem Gebäude- Zirkulationssystem geeignet.This configuration is particularly suitable for heating supplied fresh air using warm exhaust air in a building circulation system.
Die Platten sind jeweils abwechselnd Flachplatten 2 und Profilplatten 3, wie anschließend noch bezugnehmend auf Fig. 2 u. a. beschrieben wird. Mit Fig. 1 soll lediglich veranschaulicht werden, daß der Wärmetauscher 1 im wesentlichen von den Platten 2, 3 gebildet wird, die übereinandergestapelt und in einem Gehäuse 4 angeordnet sind.The plates are alternately flat plates 2 and profile plates 3, as will be described below with reference to Fig. 2 and others. Fig. 1 is merely intended to illustrate that the heat exchanger 1 is essentially formed by the plates 2, 3, which are stacked on top of one another and arranged in a housing 4.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das Gehäuse 4 über dem Wärmetauscher 1 in eine erste Kammer 5 und eine zweite Kammer 6 unterteilt. Die erste Kammer 5 ist mit einem Anschluß 7 versehen, durch den Abluft zugeführt wird, während ein Anschluß 8 in dem zweiten Raum 6 angeordnet ist, durch den die Frischluft abgeführt wird. In dem zweiten Raum 6 ist ferner ein Ventilator 9 angeordnet.As can be seen from Fig. 1, the housing 4 above the heat exchanger 1 is divided into a first chamber 5 and a second chamber 6. The first chamber 5 is provided with a connection 7 through which exhaust air is supplied, while a connection 8 is arranged in the second chamber 6 through which the fresh air is discharged. A fan 9 is also arranged in the second chamber 6.
An der Unterseite des eigentlichen Wärmetauschers 1 ist das Gehäuse 4 in einen dritten Raum 10 und einen vierten Raum 11 unterteilt. Der dritte Raum 10 ist mit einem Anschluß 12 versehen, durch den Frischluft zugeführt wird, während der vierte Raum 11 mit einem Auslaßabschnitt 13 für Abluft versehen ist. Außerdem ist in dem Raum 11 ein weiterer Ventilator 14 angeordnet.At the bottom of the actual heat exchanger 1, the housing 4 is divided into a third chamber 10 and a fourth chamber 11. The third chamber 10 is provided with a connection 12 through which fresh air is supplied, while the fourth chamber 11 is provided with an outlet section 13 for exhaust air. In addition, another fan 14 is arranged in the chamber 11.
Die durch das Anschlußstück 7 geleitete Abluft wird durch den Raum 5 zu dem eigentlichen Wärmetauscher geleitet, der von den übereinandergestapelten Platten 2, 3 gebildet wird, strömt aus diesem in den vierten Raum 11 im Gehäuse 4 und wird mittels des Ventilators 14 und des Anschlußstücks 13 abgeführt.The exhaust air guided through the connector 7 is guided through the space 5 to the actual heat exchanger, which is formed by the stacked plates 2, 3, flows from this into the fourth space 11 in the housing 4 and is of the fan 14 and the connector 13.
Auf ähnliche Weise wird die Frischluft über das Anschlußstück 12 in den Raum 10 eingeleitet, strömt durch den eigentlichen Wärmetauscher, gelangt in den zweiten Raum 6 und verläßt den Wärmetauscher über den Ventilator 9 und den Anschluß 8.In a similar way, the fresh air is introduced into the room 10 via the connector 12, flows through the actual heat exchanger, enters the second room 6 and leaves the heat exchanger via the fan 9 and the connector 8.
Natürlich lassen sich auch andere Konfigurationen verwenden, die für andere Anwendungsfälle und andere Fluids besser geeignet sind.Of course, other configurations can also be used that are better suited to other applications and other fluids.
Wie bereits erwähnt wurde, besteht der eigentliche Wärmetauscher aus übereinandergestapelten Platten 2, 3. Aus Fig. 2 ist ein Detail einer Profilplatte 3 ersichtlich. Demnach weist die Platte 3 einen stark profilierten Abschnitt 15 auf, der im Querschnitt ein v-förmig gewelltes Profil hat. In diesem Zusammenhang wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf eine reine V-Form beschränkt ist und auch andere Formen verwendet werden können, z. B. eine Sinusform oder eine andere leicht abgerundete Form.As already mentioned, the actual heat exchanger consists of plates 2, 3 stacked on top of one another. Fig. 2 shows a detail of a profile plate 3. Accordingly, the plate 3 has a strongly profiled section 15 which has a V-shaped corrugated profile in cross-section. In this context, however, it should be noted that the invention is not limited to a pure V-shape and that other shapes can also be used, e.g. a sinusoidal shape or another slightly rounded shape.
Am äußeren Abschnitt der Platte 3 ist ein flacher Abschnitt 16 ausgebildet. Mittels des flachen Abschnitts 16 werden die Fluids abgeleitet bzw. zugeführt, die durch die vförmigen Aussparungen fließen, welche an ihrer Oberseite von der auf der jeweiligen Platte 3 angeordneten Platte 2 begrenzt sind. Die Platte 3 ist außen mit einem aufrechtstehenden Rand 17 versehen, an den sich ein flacher. Rand 18 rechtwinklig anschließt, mit dem sich die Platte jeweils an die Flachplatte anfügen und an dieser festlegen läßt.A flat section 16 is formed on the outer section of the plate 3. The flat section 16 is used to drain or supply the fluids that flow through the V-shaped recesses, which are delimited on their upper side by the plate 2 arranged on the respective plate 3. The plate 3 is provided on the outside with an upright edge 17, to which a flat edge 18 is connected at right angles, with which the plate can be attached to the flat plate and secured to it.
Es wird darauf hingewiesen, daß es auch von Vorteil - wenngleich an sich nicht notwendig - ist, die oberen Spitzen des gewellten Abschnitts 15 jeweils durch Ankleben an der Flachplatte zu positionieren.It is pointed out that it is also advantageous - although not necessary per se - to position the upper tips of the corrugated section 15 by gluing them to the flat plate.
Verwendbare Fügeverfahren sind z. B. Vibrationsschweißverfahren, es ist jedoch auch ein Klebeverfahren einsetzbar. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Platten aus einem Kunststoff hergestellt, der sich leicht thermisch verformen läßt.Usable joining methods include, for example, vibration welding methods, but an adhesive method can also be used. According to an advantageous embodiment, the plates are made of a plastic that can be easily thermally deformed.
Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der flache Abschnitt 16 mit Rippen 19 bzw. 20 versehen. Die Leitrippe 19 leitet die aus den Kanälen ersten Typs kommenden oder in diese einzuleitenden Gase zu den betreffenden Kanälen und hält den flachen Abschnitt 16 in einem Abstand zu der auf diesem angeordneten Flachplatte 2. Gleiches trifft auf die nach unten zeigenden Leitrippen 20 zu, wobei diese jedoch jeweils das Abstandsstück zu der unter der Platte 3 angeordneten Flachplatte 2 bilden.As can also be seen from Fig. 2, the flat section 16 is provided with ribs 19 and 20. The guide rib 19 guides the air coming from the channels of the first type or entering them to be introduced to the relevant channels and keeps the flat section 16 at a distance from the flat plate 2 arranged on it. The same applies to the downward-pointing guide ribs 20, although these each form the spacer to the flat plate 2 arranged under the plate 3.
Am Übergang zwischen dem v-förmig gewellten Abschnitt 15 und dem flachen Abschnitt 16 befindet sich ein Übergangsbereich 21, der aus Fig. 3 genauer ersichtlich ist. Aus Fig. 3 ist deutlich ersichtlich, wie die Dreieckskonfiguration über einen Übergangsbereich allmählich in die flache Konfiguration übergeht.At the transition between the V-shaped corrugated section 15 and the flat section 16 there is a transition area 21, which can be seen in more detail in Fig. 3. From Fig. 3 it is clearly visible how the triangular configuration gradually changes into the flat configuration via a transition area.
Aus Fig. 4 ist schließlich eine Platte 3 vollständig und in schematischer Form ersichtlich, wobei darauf hingewiesen wird, daß die aus Fig. 4 ersichtliche Platte relativ wenige Kanäle aufweist. Die tatsächliche Anzahl der Kanäle ist bezogen auf die Plattenabmessungen viel höher.Finally, Fig. 4 shows a plate 3 in its entirety and in schematic form, whereby it should be noted that the plate shown in Fig. 4 has relatively few channels. The actual number of channels is much higher in relation to the plate dimensions.
Aus der Zeichnung wird deutlich, daß sich die beiden durch die Kanäle fließenden Fluidtypen mit der gezeigten Konfiguration wohl voneinander trennen lassen. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß ein an der rechten Vorderseite von Platte 3 eingeleitetes Fluid über der Platte 3 bleibt und an der linken hinteren Seite wieder austritt. Der betreffende Raum wird jeweils an der linken Unterseite und an der rechten Oberseite von den Flächen 17 begrenzt. An der Plattenunterseite sind die Verhältnisse genau umgekehrt.It is clear from the drawing that the two types of fluid flowing through the channels can be separated from one another with the configuration shown. From Fig. 4 it is clear that a fluid introduced at the right front of plate 3 remains above plate 3 and exits again at the left rear side. The space in question is delimited by surfaces 17 on the left bottom and on the right top. On the bottom of the plate the situation is exactly the opposite.
Die zusammengefügten Platten ergeben einen aus Fig. 5 ersichtlichen Aufbau. Wie ebenfalls ersichtlich ist, sind die Platten 2 und 3 an den Rändern 18 aneinandergeklebt.The assembled panels form a structure as shown in Fig. 5. As can also be seen, panels 2 and 3 are glued together at the edges 18.
Aus Fig. 6 ist eine Variante der Profilplatte 3 ersichtlich, bei der der flache Abschnitt 16 eine andere Form aufweist. Bei den zuvor gezeigten Ausführungsformen sind die flachen Abschnitte 16 der Platte 3 an einer Seite jeweils immer von einer mit einem Raum ersten Typs in Verbindung stehenden Grenzfläche und von einer weiteren mit einem Raum zweiten Typs in Verbindung stehenden Grenzfläche begrenzt. Es sind also immer zwei Grenzflächen pro flachem Abschnitt 16 vorhanden.Fig. 6 shows a variant of the profile plate 3 in which the flat section 16 has a different shape. In the previously shown embodiments, the flat sections 16 of the plate 3 are always delimited on one side by an interface connected to a space of the first type and by another interface connected to a space of the second type. There are therefore always two interfaces per flat section 16.
Bei der aus Fig. 6 ersichtlichen Ausführungsform ist eine höhere, aber ebenfalls gerade Anzahl von Grenzflächen vorhanden. Damit versucht man, den Durchflußwiderstand des durch den Wärmetauscher fließenden Fluids so gering wie möglich zu halten. Es wird darauf hingewiesen, daß der Abstand zwischen den Flachplatten im Bereich der flachen Abschnitte halb so groß ist wie der im Bereich des eigentlichen Wärmetauschers. Bei der aus Fig. 6 ersichtlichen Ausführungsform ist der zurückzulegende Weg zwischen den in einem geringen Abstand übereinanderliegenden Platten beträchtlich kürzer. Die Anzahl der Grenzflächen ist jedoch höher.In the embodiment shown in Fig. 6, a higher, but also even number of interfaces. This is an attempt to keep the flow resistance of the fluid flowing through the heat exchanger as low as possible. It should be noted that the distance between the flat plates in the area of the flat sections is half as large as that in the area of the actual heat exchanger. In the embodiment shown in Fig. 6, the distance to be covered between the plates lying one above the other at a small distance is considerably shorter. The number of interfaces is, however, higher.
Ein montierter Wärmetauscher dieser Bauform ist aus Fig. 7 ersichtlich. Die gezeigte Ausführungsform weist drei Grenzflächen 22 ersten Typs sowie drei Grenzflächen 23 zweiten Typs auf. Der vom Fluid zurückzulegende Weg ist hierbei beträchtlich verkürzt, und zwar ca. um einen Faktor 3. Wird eine größere Anzahl von Grenzflächen verwendet, z. B. 8 oder 10, wird dieser Effekt noch weiter verstärkt.An assembled heat exchanger of this design can be seen in Fig. 7. The embodiment shown has three interfaces 22 of the first type and three interfaces 23 of the second type. The path to be covered by the fluid is significantly shortened, namely by a factor of approximately 3. If a larger number of interfaces is used, e.g. 8 or 10, this effect is further enhanced.
Aus Fig. 8 ist die Montage des Wärmetauschers gemäß der aus Fig. 7 ersichtlichen Ausführungsform ersichtlich. Wie zu sehen ist, wird jede Grenzfläche 22 ersten Typs mit einem Raum 24 ersten Typs verbunden, der an seiner Oberseite teilweise von einer Fläche 25 begrenzt wird. Auf ähnliche Weise werden die Grenzflächen 23 zweiten Typs jeweils von einem Raum 26 zweiten Typs begrenzt, der teilweise von einer Grenzfläche 27 begrenzt ist.Fig. 8 shows the assembly of the heat exchanger according to the embodiment shown in Fig. 7. As can be seen, each interface 22 of the first type is connected to a space 24 of the first type, which is partially delimited on its upper side by a surface 25. In a similar way, the interfaces 23 of the second type are each delimited by a space 26 of the second type, which is partially delimited by an interface 27.
Aus Fig. 9 ist ersichtlich, wie die Räume 24 ersten Typs mit einer Kammer 5 ersten Typs und die Räume 26 zweiten Typs mit einer Kammer 6 zweiten Typs verbunden werden. Die Kammer 5 des ersten Typs 24 und die Kammer 6 des zweiten Typs 26 sind mittels einer Fläche 28 voneinander getrennt und von einem Gehäuse 29 umgeben.From Fig. 9 it can be seen how the spaces 24 of the first type are connected to a chamber 5 of the first type and the spaces 26 of the second type are connected to a chamber 6 of the second type. The chamber 5 of the first type 24 and the chamber 6 of the second type 26 are separated from one another by means of a surface 28 and surrounded by a housing 29.
Aus Fig. 10 ist ein Schaubild eines Wäschetrockners ersichtlich. Der insgesamt mit 30 bezeichnete Wäschetrockner weist eine Trocknertrommel 31, ein Heizelement 32 und einen Kondensator 33 auf, wie es bei herkömmlichen Wäschetrocknern der Fall ist. Der erfindungsgemäße Wäschetrockner ist ferner mit einem Rekuperator oder Wärmetauscher 34 versehen. Es ist offensichtlich, daß sich anstelle des Rekuperators 34 ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher verwenden läßt. Die unterschiedlichen Bauteile sind über Kanäle 35 miteinander verbunden.Fig. 10 shows a diagram of a tumble dryer. The tumble dryer, designated as a whole by 30, has a dryer drum 31, a heating element 32 and a condenser 33, as is the case with conventional tumble dryers. The tumble dryer according to the invention is further provided with a recuperator or heat exchanger 34. It is obvious that instead of the recuperator 34 there is a The different components are connected to one another via channels 35.
Der Rekuperator wärmt hierbei die aus dem Kondensator kommende Luft vor, deren Feuchtigkeitsgehalt durch Kondensation mittels von außen zugeführter Kühlluft verringert wurde, wobei sich die Kühlluft in dem Kondensator erwärmt und ihre Wärme dann im Rekuperator zumindest zum Teil auf die in dem Wäschetrockner zirkulierende Luft übertragen wird. Dadurch wird die Wärmemenge, die das Heizelement 32 für eine ausreichende Verdampfung in der Trocknertrommel 31 an die Luft abgeben muß, erheblich reduziert.The recuperator preheats the air coming from the condenser, the moisture content of which has been reduced by condensation using cooling air supplied from outside, whereby the cooling air is heated in the condenser and its heat is then at least partially transferred in the recuperator to the air circulating in the tumble dryer. This significantly reduces the amount of heat that the heating element 32 has to release into the air for sufficient evaporation in the dryer drum 31.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Rekuperator 34 und der Kondensator 33 zu einer separaten Einheit kombiniert, die aus Fig. 11 ersichtlich ist. Eine solche Einheit 36 ist hierbei mittels einer annähernd vertikal verlaufenden Fläche 37 in einen Kondensator 33 und einen Rekuperator bzw. eine Vorwärmeinheit 34 unterteilt. An einer Seite ist dabei das Anschlußstück so ausgelegt, daß die im Kondensator 33 erwärmte Kühlluft auf einer u-förmigen Bahn zum Rekuperator 34 geleitet wird, während das Anschlußstück auf der anderen Seite so ausgelegt ist, daß die aus dem Kondensator 33 kommende Luft auf u-förmigem Wege zurück in den Vorwärmer 34 geleitet wird.According to a preferred embodiment, the recuperator 34 and the condenser 33 are combined into a separate unit, which can be seen in Fig. 11. Such a unit 36 is divided into a condenser 33 and a recuperator or a preheating unit 34 by means of an approximately vertical surface 37. On one side, the connecting piece is designed so that the cooling air heated in the condenser 33 is guided to the recuperator 34 on a U-shaped path, while the connecting piece on the other side is designed so that the air coming from the condenser 33 is guided back to the preheater 34 on a U-shaped path.
Der Aufbau der betreffenden Anschlüsse ist aus Fig. 12 ersichtlich. Die Anschlußstücke 25 und 27 haben bei dieser Ausführungsform die gleiche Form wie die Anschlußstücke 25 und 27 der aus Fig. 8 ersichtlichen normalen Ausführungsform eines Wärmetauschers, nur daß das an sie angeschlossene Gehäuse mit Trennwänden 39 versehen ist und an seiner Unterseite von einer Trennwand 38 begrenzt wird, so daß die u-förmige Führung entsteht.The structure of the relevant connections is shown in Fig. 12. In this embodiment, the connecting pieces 25 and 27 have the same shape as the connecting pieces 25 and 27 of the normal embodiment of a heat exchanger shown in Fig. 8, except that the housing connected to them is provided with partition walls 39 and is delimited on its underside by a partition wall 38, so that the U-shaped guide is created.
Aus Fig. 13 ist die komplette Montage aller wichtigen Teile der Kombination aus Wärmetauscher bzw. Rekuperator und Kondensator ersichtlich, die z. B. in einem Wäschetrockner verwendbar ist.Fig. 13 shows the complete assembly of all important parts of the combination of heat exchanger or recuperator and condenser, which can be used in a tumble dryer, for example.
Aus Fig. 14 ist eine weitere Ausführungsform der Platten 2 und 3 ersichtlich, die eine Variante der aus Fig. 6 ersichtlichen Platte 3 darstellt. Die Platte 3 ist hier über den flachen Abschnitt 16 der Profilplatte 3 sowie über die darauf angeordneten Rippen 17 und 18 hinaus verlängert. An der so ausgebildeten Verlängerung 40 sind außerdem Rippen 41 und Öffnungen 42 vorgesehen. An den jeweils übereinstimmenden Stellen der Platte 2 sind in deren Verlängerungen 40 Aussparungen 42 auf die gleiche Weise angeordnet. Wie zu sehen ist, ergibt sich durch Übereinanderstapeln der so ausgebildeten Platten 2, 3 die aus Fig. 15 ersichtliche Konfiguration. Dabei werden im wesentlichen vertikal verlaufende Kanäle gebildet, die die Funktion des Raums ersten bzw. zweiten Typs erfüllen.Fig. 14 shows a further embodiment of the plates 2 and 3, which represents a variant of the plate 3 shown in Fig. 6. The plate 3 is here above the flat Section 16 of the profile plate 3 and beyond the ribs 17 and 18 arranged thereon. Ribs 41 and openings 42 are also provided on the extension 40 thus formed. At the corresponding points on the plate 2, recesses 42 are arranged in the same way in its extensions 40. As can be seen, stacking the plates 2, 3 formed in this way on top of one another results in the configuration shown in Fig. 15. In this way, essentially vertically running channels are formed which fulfill the function of the space of the first or second type.
Aus Fig. 16 schließlich ist eine weitere Ausführungsform der Platte 3 von oben ersichtlich, wobei die Kanäle auf einer Seite des Wärmetauschers wenigstens teilweise divergierend bzw. konvergierend ausgeführt sind, so daß die durch den Wärmetauscher strömenden Gase richtig verteilt werden, wobei die Kanäle von außen zum eigentlichen Wärmetauscher hin divergieren. Eine solche Ausführungsform ist besonders bei einem großen Temperaturgefälle wichtig, bei dem es infolge einer von den durchströmenden Fluids verursachten Temperaturänderung zu einer beträchtlichen Volumenänderung kommen kann, besonders wenn es sich bei den betreffenden Fluids um Gase handelt. Bei einer normalen Zuführeinrichtung zum Wärmetauscher könnte es zu einer ungleichmäßigen Fluidverteilung über den Wärmetauscher hinweg kommen, was einen schlechteren Wirkungsgrad zur Folge hätte. Es ist ersichtlich, daß diese Ausführungsform besonders für Wärmetauscher mit großem Temperaturgefälle in der Größenordnung von mehreren hundert K geeignet ist, z. B. als Vorwärmer in Gasbrennern. Die Erfindung erstreckt sich daher auch auf derartige Kombinationen aus Gasbrenner und Wärmetauscher.Finally, Fig. 16 shows a further embodiment of the plate 3 from above, in which the channels on one side of the heat exchanger are designed to be at least partially diverging or converging, so that the gases flowing through the heat exchanger are correctly distributed, with the channels diverging from the outside towards the actual heat exchanger. Such an embodiment is particularly important in the case of a large temperature gradient, in which a considerable change in volume can occur as a result of a temperature change caused by the fluids flowing through, especially if the fluids in question are gases. With a normal supply device to the heat exchanger, there could be an uneven distribution of fluid across the heat exchanger, which would result in poorer efficiency. It is clear that this embodiment is particularly suitable for heat exchangers with a large temperature gradient in the order of several hundred K, e.g. as a preheater in gas burners. The invention therefore also extends to such combinations of gas burner and heat exchanger.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1000706A NL1000706C2 (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Heat exchanger with improved configuration. |
| PCT/NL1996/000263 WO1997002461A1 (en) | 1995-06-30 | 1996-06-27 | Heat exchanger with improved configuration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69602025D1 DE69602025D1 (en) | 1999-05-12 |
| DE69602025T2 true DE69602025T2 (en) | 1999-08-05 |
Family
ID=19761257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69602025T Expired - Lifetime DE69602025T2 (en) | 1995-06-30 | 1996-06-27 | IMPROVED HEAT EXCHANGER |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0835416B1 (en) |
| AT (1) | ATE178707T1 (en) |
| DE (1) | DE69602025T2 (en) |
| DK (1) | DK0835416T3 (en) |
| ES (1) | ES2129976T3 (en) |
| NL (1) | NL1000706C2 (en) |
| WO (1) | WO1997002461A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010006277A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Joma-Polytec GmbH, 72411 | Heat exchanger, in particular for preheating combustion air of hot water boilers |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19648139A1 (en) * | 1996-11-21 | 1998-05-28 | Klingenburg Gmbh | Counterflow heat exchanger |
| DE10082698D2 (en) * | 1999-09-03 | 2002-01-24 | Ryll Heizungs Gmbh | heat exchangers |
| GB0023427D0 (en) * | 2000-09-23 | 2000-11-08 | Smiths Industries Plc | Apparatus |
| NL1030270C2 (en) * | 2005-10-26 | 2007-04-27 | Level Holding Bv | Method and device for manufacturing a heat exchanger. |
| KR101428542B1 (en) | 2013-01-18 | 2014-08-11 | 주식회사 경동나비엔 | Combustor with air intake preheater |
| NL2012548B1 (en) * | 2014-04-02 | 2016-02-15 | Level Holding Bv | Recuperator, the heat exchange channels of which extend transversely to the longitudinal direction of the housing. |
| FR3069918B1 (en) | 2017-08-04 | 2020-01-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | HEAT EXCHANGER COMPRISING A MULTI-CHANNEL DISTRIBUTION ELEMENT |
| PL435267A1 (en) * | 2020-09-11 | 2022-03-14 | Swiss Rotors Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Recuperator module for ventilation systems |
| NL2026943B1 (en) | 2020-11-20 | 2022-07-01 | Level Holding Ii B V | Recuperator with improved channel configuration |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB527585A (en) * | 1938-04-16 | 1940-10-11 | Gyoergy Jendrassik | Plate heat exchange apparatus for gas turbines |
| DE2226056A1 (en) * | 1972-05-29 | 1973-12-20 | Licentia Gmbh | CAPACITOR |
| FR2315674A1 (en) * | 1975-06-27 | 1977-01-21 | Ferodo Sa | IMPROVEMENTS TO PLATE HEAT EXCHANGERS |
| DE3330254A1 (en) * | 1983-08-22 | 1985-03-14 | Farkas, György, Dipl.-Ing., 3340 Wolfenbüttel | Heat exchanger for ventilation |
| EP0208042A1 (en) * | 1985-07-10 | 1987-01-14 | Hamon-Industries | Thermoformed sheet for a gas-gas plate heat exchanger, and resulting heat exchanger |
| DE9115813U1 (en) * | 1991-12-20 | 1992-02-20 | Balcke-Dürr AG, 4030 Ratingen | Plate heat exchanger |
| DE4301296A1 (en) * | 1993-01-20 | 1994-07-21 | Philipp Dipl Ing Breitling | Plate heat exchange on countercurrent principle |
-
1995
- 1995-06-30 NL NL1000706A patent/NL1000706C2/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-06-27 WO PCT/NL1996/000263 patent/WO1997002461A1/en active IP Right Grant
- 1996-06-27 EP EP96921155A patent/EP0835416B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-27 ES ES96921155T patent/ES2129976T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-27 DK DK96921155T patent/DK0835416T3/en active
- 1996-06-27 AT AT96921155T patent/ATE178707T1/en active
- 1996-06-27 DE DE69602025T patent/DE69602025T2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010006277A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Joma-Polytec GmbH, 72411 | Heat exchanger, in particular for preheating combustion air of hot water boilers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK0835416T3 (en) | 1999-10-18 |
| EP0835416A1 (en) | 1998-04-15 |
| NL1000706C2 (en) | 1996-12-31 |
| EP0835416B1 (en) | 1999-04-07 |
| WO1997002461A1 (en) | 1997-01-23 |
| ATE178707T1 (en) | 1999-04-15 |
| ES2129976T3 (en) | 1999-06-16 |
| DE69602025D1 (en) | 1999-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2452149B1 (en) | Plate heat exchanger | |
| DE3834942C2 (en) | Filter device | |
| DE69524792T2 (en) | WÄRMEAUSTAUSCHER | |
| DE1095785B (en) | Liquid heater | |
| DE2556210B2 (en) | Device for water desalination by reverse osmosis | |
| DE3242361C3 (en) | Disc-type oil cooler | |
| EP2932181B1 (en) | Plate unit, gas-to-gas matter exchanger, and building ventilation system | |
| DE69602025T2 (en) | IMPROVED HEAT EXCHANGER | |
| DE2722288C3 (en) | Plate heat exchanger, in which plates following one another at a distance have through openings for the one heat exchange medium | |
| DE69837557T2 (en) | Plate heat exchanger | |
| DE3137296A1 (en) | Plate heat exchanger | |
| DE202005015627U1 (en) | Heat exchanger network and thus equipped heat exchanger | |
| DE2826343A1 (en) | Heat exchanger for gases, pref. for air - is folded from ribbed aluminium or plastics strip with staggered flow paths | |
| EP0046972B1 (en) | Heating panel | |
| EP2310756B1 (en) | Insert element for inserting in a device for moistening, cleaning and/or cooling a fluid, in particular a gas, such as, for example, air, and a method for producing an insert body with such a insert element | |
| EP0974805A2 (en) | Plastic heat exchanger and process for manufacturing same and air conditioning unit | |
| DE202016101597U1 (en) | Built-in element for installation in a device for humidification, cleaning and / or cooling of a fluid, in particular gas such. For example, air | |
| DE10213543A1 (en) | Heat exchanger for gases, has entire cross section taken up by parallel channels with no gaps in between | |
| EP1139055B1 (en) | Heat exchanger with multiple tube bundles | |
| DE2641245A1 (en) | Underfloor heating tube retaining sheet - is of foam plastics with pattern of grooves for guiding feed and return tubes | |
| DE3714623A1 (en) | Plate heat exchanger | |
| DE2517611A1 (en) | Twin plate type panel radiator - has front and back plates forming air flow channels and interlinking hot water supply pipes | |
| DE10250287C1 (en) | Heat exchanger for automobile heating and/or air-conditioning device has bundle of flat pipes divided into 2 blocks by free intermediate space fitted with partition wall device | |
| DE4020754C2 (en) | Heat exchanger for two liquid media | |
| DE19634100A1 (en) | Vehicle air conditioning heat exchanger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |